International Tube Association premia a Jon Etxeberria Uranga, investigador del CEIT

2002/04/04 Andonegi Beristain, Garazi - Elhuyar Zientziaren Komunikazioa

• Industria

Esperàveu rebre aquest premi?

- La veritat és que quan presentes un treball en un congrés no penses en cap cas que rebràs un premi; a més, en alguns congressos aquests premis no existeixen. Quan presentem l'article en el Congrés de Bilbao i realitzem la inscripció, en un apartat es preguntava si es volia o no inscriure's al premi. Ens vam adonar que el treball que presentem a l'octubre de l'any passat ha estat el guanyador. La sorpresa ha estat enorme; a més, alguns dels congressos que organitza l'organització es repeteixen any rere any, uns altres es repeteixen semestralment i el treball que presentem va ser per a un congrés bianual. Quan presentem el treball no sabíem la freqüència del congrés i quan se sabia que es feia cada dos anys ens alegrem molt més.

Quina importància té la International Tube Associattion en el món dels tubs?

- Nosaltres vam conèixer l'organització de la mà d'una empresa que fabrica tubs, Tubacex. Ells ens van comentar que aquesta entitat havia d'organitzar un congrés a Bilbao a l'octubre de 2001 i ens van animar a presentar el seu treball amb ells. Després m'encargé de recopilar informació sobre l'organització i vaig veure que la International Tube Association és una organització que reuneix els principals fabricants de tubs a nivell mundial.

Quan va començar i amb quins objectius aquell projecte que heu presentat?

- El projecte va començar l'any 1997 amb la subvenció del Govern Basc i va ser un projecte coordinat entre empreses i centres tecnològics. En el projecte es trobaven el fabricant de tubs Tubacex, el fabricant de béns Babcock Wilcox i el propietari de les centrals tèrmiques en les quals s'anaven a instal·lar els tubs Iberdrola.

Tubacex havia realitzat estudis previs sobre tubs bimetàl·lics però sense un seguiment addicional. Posteriorment, amb l'objectiu de treure nous productes, es va voler impulsar la recerca d'aquests tubs bimetàl·lics, iniciant-se així el projecte. Amb els tubs bimetàl·lics es pretenia unificar les propietats de tots dos materials, és a dir, aprofitar l'alta resistència mecànica que pot proporcionar un acer amb les seves propietats anticorrosives. D'aquesta forma, es combinen les propietats de tots dos metalls en un únic tub.

Quins van ser els principals passos donats en la recerca?

- L'estudi havia d'estudiar la possibilitat d'extruir simultàniament tots dos materials i la viabilitat de la seva fabricació. Posteriorment, en els assajos de laboratori es van mesurar els paràmetres d'optimització de la fabricació i es va comprovar que les propietats podien millorar-se mitjançant tractaments tèrmics.

Segons els paràmetres establerts en el laboratori es van fabricar els tubs de Tubacex i posteriorment es van col·locar en una instal·lació de Babcock Wilcox. En ell es van realitzar assajos de plegat de canonades, soldadura de tubs bimetàl·lics amb altres tubs monolítics (monomaterials), etc. D'aquesta forma es van analitzar tots els passos a seguir en el procés de substitució de les canonades antigues per altres noves en una instal·lació.

Una vegada finalitzat el procés, es va tornar a mesurar en el laboratori les propietats dels tubs per a comprovar si hi havia canvis o no i es va comprovar que no es van produir. Finalment, aquests tubs corbs i soldats es van emportar a una planta d'Iberdrola, on porten funcionant més de 10.000 hores.

Quines característiques busqueu en els tubs bimetàl·lics?

- Normalment parlem d'acers i depenent de les aplicacions habituals que es vagin a utilitzar, es requereix una alta resistència mecànica i resistència a la corrosió. L'alta resistència mecànica permet al tub no trencar-se davant esforços, encara que el material estigui a alta temperatura. A més, de cara a l'entorn en el qual treballaran, la resistència a la corrosió és una propietat imprescindible. Tu pots fer tubs d'acer inoxidable per a combatre la corrosió, però normalment són febles des del punt de vista de la resistència mecànica. A més, l'acer inoxidable és car. No obstant això, si l'interior de les canonades es construeix amb un acer més barat però resistent i després es col·loca una capa exterior d'acer inoxidable, s'aconsegueix unificar totes dues propietats a un preu competitiu.

En el cas de les centrals tèrmiques, per exemple, les canonades han de portar vapor d'aigua que s'escalfa externament. La transmissió d'aquesta calor requereix a més una bona conductivitat tèrmica, que en el cas de l'acer inoxidable sol ser baixa. Per tant, la formació del nucli amb un acer més normal permet augmentar la conductivitat i aconseguir una transferència de calor més adequada per al vapor d'aigua.

Quines característiques físiques dels tubs heu treballat? Es modifiquen les propietats dels tubs bimetàl·lics quant a grandària, gruix, amplària interna, etc. d'acord?

- Els tubs que fabriquem eren de la grandària dels tubs d'acer convencionals. Tenien el mateix diàmetre, però el que es canviava era el gruix de les parets del tub. Aquest gruix normalment és de 6 mm i nosaltres utilitzem dos materials per a donar-li aquest gruix: Acer comú 4,5 mm i acer inoxidable 1,5 mm. En moltes ocasions pots jugar amb aquests gruixos en funció de les característiques que vulguis, fent una capa més gruixuda. La capa d'acer inoxidable utilitzada era de 1,5 mm, més gruixuda del necessari, però es va tractar de buscar seguretat davant la corrosió.

Per a qui serveixen els resultats d'aquesta recerca, per a quin sector industrial?

- El projecte té tres aplicacions: centrals tèrmiques, plantes d'incineració d'escombraries i plantes de gasificació d'hulla. En les tres es va utilitzar una composició de tubs diferent per a les característiques requerides. Per exemple, en la incineradora d'escombraries la corrosió provocada per l'entorn era major que en altres ocasions i es va utilitzar acer inoxidable de major qualitat.

Existeixen altres aplicacions, com els tubs bimetàl·lics utilitzats per a l'explotació del petroli, però en aquests casos l'acer inoxidable es col·loca a l'interior i l'acer comú en l'exterior. En el cas del petroli el risc de corrosió el proporciona un material que passa per dins i no per fora.

Quin és el principal desavantatge d'un tub bimetàl·lic? O totes són avantatges?

- El principal desavantatge pot ser el preu, ja que el procés de fabricació dels tubs bimetàl·lics és una mica més complex. El procés, la pròpia extrusió, és molt similar a l'hora de realitzar un tub convencional o un tub bimetàl·lic, però l'assemblatge entre la capa interna i l'externa és més difícil i pot haver-hi problemes, entre altres, perquè en perforar el material interior es pot desprendre la capa externa. No obstant això, el preu és el principal problema comparat amb els tubs de materials monolítics, per la qual cosa és necessari buscar aplicacions més especialitzades per a aquests tubs bimetàl·lics.

Quin ha estat la principal novetat que heu ofert?

- La principal novetat ha estat la revisió del funcionament real dels tubs bimetàl·lics. Ja existien assajos realitzats en Tubacex, fins i tot parametritzacions de laboratori, però les recerques anteriors no sabien com havia de ser el processament dels tubs, ni quin seria el seu comportament en el treball. El treball realitzat per nosaltres, a més d'analitzar tots ells, ha investigat composicions bimetàl·liques no analitzades anteriorment. A més, nosaltres hem demostrat que l'acer inoxidable es pot col·locar en l'exterior.

Quines altres tècniques existeixen per a la fabricació d'aquests tubs bimetàl·lics?

- Existeixen dues vies, una de coextrusión i una altra d'aplicació de recobriments mitjançant esprais o projeccions. Aquestes últimes tècniques presenten dificultats notables, ja que s'ha de treballar amb canonades de gran longitud, ja que la capa exterior ha de tenir un gruix determinat i no es produeix una unió química entre totes dues capes. Això pot fer elevar la capa superior i fins i tot arribar a caure. No obstant això, en la coextrusión es produeix un enllaç químic, és a dir, metal·lúrgic, entre tots dos metalls, per la qual cosa funciona com un únic material.

Esperem, per tant, que aquests tubs bimetàl·lics s'estenguin en el futur en el mercat?

- Bé, la fiabilitat dels tubs es va demostrar fa temps, però sembla que no és molt clar si hi ha mercat per a aquests tubs bimetàl·lics. Palès Tubacex, etc. per tant, els preguntem si tenien intenció de començar a fabricar-los, però atès que el mercat i la demanda no són segurs, encara no han obert camí per a això.

Les úniques que s'han realitzat actualment es troben en les instal·lacions de les dues centrals d'Iberdrola, que es revisen periòdicament. Aquests estudis demostren que tot va perfectament, per la qual cosa esperem que en el futur es vagin utilitzant aquests tubs.